L'intermittence du vent est une réalité physique, c'est d'ailleurs l'un des arguments majeurs opposés à l'énergie éolienne par ses détracteurs. En effet, à ce jour il est encore difficile de stocker l'électricité en grande quantité. On la stocke la facilement dans des batteries . Toutefois jusqu'à une époque récente, en raison de capacités limités cela ne convenait véritablement que pour la production indidviduelle des petites machines comme c'était le cas aux USA entre les deux guerres mondiales. Toutefois la situation est en train de changer.

• L'intermittence du vent, un phénomème réel mais pas insurmontable.

L'intermittence du vent dépend principalement de la zone considérée. C'est véritablement un problème sur un petit territoire isolé. L'intermittence entraînant une variation des niveaux de production, il existe plusieurs solutions pour y faire face mais cela dépend grandement des volumes de production d'électricité. Par exemple, en Allemagne actuellement la puissance éolienne disponible peut passer de 2 000 MW à 40 000 MW et effectivement le problème de l'intermittence doit impérativement trouver des solutions.

• L'intermittence du vent, un phénomème à relativiser.

Différentes études études statistiques comme celle menées à l' Ecole des mines de Paris on montré que dans un pays comme la France qui possède plusieurs bassins de production éolienne, il n'y avait pas de risque d'abssence totale de vent (situation à vent zéro) dans la mesure où ceux-ci sont raccordés. Donc à l'exception des lieux isolés mais aussi très peu habités, la première solution consiste en un d'échange de flux sur le réseau électrique. C'est facilement envisageable pour de vastes zones où ce problème est encore moins important dans la mesure où existe une véritable interconnexion des réseaux. En Europe où le problème le problème trouve naturellement sa solution en raison de l'interconnexion entre des pays comme l'Allemagne, la France, l'Espagne, l'Italie ou la Suisse, le Bénélux et la Scandinavie ont fait d'énormes fait progrès.

• L'intermittence du vent, des solutions existent déjà.

Selon certains opposants majeurs l'électricité éolienne "torture le réseau". Il est facile de faire remarquer que la mise en route de certaines unités industrielles d'acteurs électro-intensifs ne fait pas vaciller le réseau et que cela dépasse en puissance dans bien des cas l'arrêt inopiné de quelques aérogénérateurs. D'après les études de la Commission Européenne , jusqu'à la limite de 10% voire 20% de la puissance produite, il n'y a pas de problème de réseau. C'est un point confirmé par l'étude sur l'énergie éolienne de l'Institut Montaigne que l'on ne peut guère soupçonner de complaisance. Les administrateurs des réseaux ont la possibilité d'utiliser l'effacement de certains clients en cas de véribles besoins. C'est une méthode de gestion des réseaux lorsque ceux ont à faire face à des pics de consommations en hiver qui d'ailleurs contrairement à ce que certains avancent ne correspondent pas à des baisses de production éolienne. L'effacement était déjà même prévu pour certains contrats de particuliers (EJP) dans les annéees 70 bien avant qu'une éolienne n'ait été construite en France.

• L'intermittence du vent un prétexte pour cacher les problèmes de réseau mais des solutions innovantes sont possibles .

En fait tout cela est déjà prévu par les administrateurs du réseau. Cependant il s'agit surtout d'un problème lié à la conception ancienne du réseau et de son contrôle qui trouvera principalement sa solution avec l'apparition des smart-grids et l'amélioration des prévisions météorologiques . On pourrait arguer d'un investissement important, toutefois l'inadaptation du réseau est aussi une réalité indépendante du développement des énergies renouvelables comme le montre les fréquentes irrégularités du réseau dont se sont plaints certains industriels du secteur agro-alimentaire contraints de jeter une partie de leurs stocks de lait en France.

• Une solution classique qui n'est pas réservée à l'énergie éolienne.

Par ailleurs, en particulier en France, il existe déjà une structure de centrales spécialisées capable de répondre aux pics de production qui ne fonctionnent que très peu dans l'annnée. Les propriétaires de ces systèmes perçoivent naturellement une rémunération plus élevée. Et il y a quelques temps, en France, leurs propriétaires de ces centrales de pointe se sont plaints de la politique d'EDF à leur égard qui semblerait pouvoir se passer de leurs services et en faisant appel au marché spot.....

• Le mythe du kW de réserve pour pallier au kW éolien manquant.

Les détracteurs de l'énergie éolienne prétendent que pour chaque kW éolien il faut nécessairement installer parallèlement un kW de production classique pour pallier à l'indisponibilité aléatoire de la production éolienne. La réalité est évidemment tout autre. Comme il est expliqué précédemment, pour faire face à l'indisponibilité des éoliennes qui n'est jamais totale à l'échelle d'un continent comme l'Europe, il existe de nombreux moyens. Par conséquent, le recours aux centrales de pointe qui n'est pas réservé à l'énergie éolienne ne nécessite en aucun cas une réserve de production égale à la totalité de la puissance éolienne installée.

• Le stockage de l'électricité une nécessité liée à la généralisation de l'usage des énergies renouvelables.

Il est évident que l'appel importants aux énergies renouvelables et l'abandon progressif des énergies fossiles imposent la création d'un système efficace de stockage de l'énergie électrique, soit directement soit par l'intemédiaire de différentes techniques. Des recherches importantes et très actives sont en cours et des solutions commencent à poindre. On ne peut que regretter le retard accumulé. Il peut s'expliquer par le manque d'empressement, volontaire ou non, que certains producteurs d'électricité classique ont mis pour s'intéresser à la question. On peut également faire grief aux promoteurs de l'énergie éolienne de ne pas s'être approprié le problème de l'intermittence de leur moyen de production. Cela peut s'expliquer en partie parce que le stockage de l'électricité et la construction d'aérogénérateurs sont des activités éloignées. Le stockage n'a donc pas connu le même phénomène de de progression pas à pas qui a permis à l'énergie éolienne de devenir matûre. Par ailleurs, les pouvoirs publiques n'ont jamais contraints les développeurs à fournir des solutions de stockage et le coût du kWh stocké est resté élevé. Des évolutions importantes voient le jour et on commence à entendre parler du LCOE du kWh stocké.

• Le recours à des batteries de grande capacité commence à devenir réalité

Des capacités de stockage de plusieurs MWh par accumulateurs sont déjà en fonctionnement et semblent donner satisfaction. Il existe plusieurs combinaisons. Il se trouve que la solution Lithium-Ion montre son efficacité.
La première batterie a été installé en Australie par TESLA en collaboration avec le développeur français NEOEN. Suite au développement de batteries pour ses véhicules, Tesla a proposé le Powewall qui est un accumulateur pour les installations solaires des particulier, puis le Powewback pour le stockage de l'électricité pour les installations industrielles. NEOEN a obtenu la construction pour 2017 d'un parc éolien de 99 aérogénérateurs SIEMENS GAMESA pour une puissance totale de 315 MW à Hornsdale près de Jamestown en Australie Méridionale. Compte tenu des problèmes de réseau dans la région, Elon MUSK a proposé une batterie géante pour réguler le réseau. Ainsi a été construite par TESLA une batterie géante, constituée d'un cluster de 788 Powewbacks d'une puissance de 100 MW et d'une capacité de 129 MWh, raccordée au parc de NEOEN. L'opération étant jugée très satisfaisante en 2020 une extension de 50 Mw pour 64,5 MWh a été rajouté. Comme à son habitude, NEOEN communique de manière assez succincte et ce succés historique reste relativement confidentiel.
Depuis de nouvelles batteries géantes sont annoncées. LS POWER est en train d'installer une batterie Li-ion de 250 MW à San Diego et VISTRA Corp d'Irving Texas annonce des super batteries de 300 MW et TESLA annonce une nouvelle installation de la même puissance en Australie. Elles ne sont pas nécessairement raccordéees à des parcs éoliens mais ont pour principe de lisser la production électrique. La PGE (Companie Californienne de l'énergie a même en projet de remplacer ses centrales de pointes (peaks) par des batteries géantes. Une super batterie de taille plus modeste de 18MW , mais c'est la premiére en Europe, a été installée en Belgique par TESLA à Dilsen-Stokkem au Limbourg en 2018

• Des recherches très actives sur le stockage de l'électricité. (Power to Gas)

Le problème du stockage de l'électricité n'a pas une seule solution avec le recours à des Mega batteries. ou la production connaît des surplus. C'est un enjeu crucial pour le développement des énergies renouvelables intermittentes et pas seulement éolienne. comme le solaire ou l'éolien. Lorsque les surcapacité momentanée restaient un phénomène marginal peu de solutions ont été mises en place. Aujourd'hui de nombreux travaux sont en cours. Une des solutions les plus élégantes est la production d'hydrogène par électrolyse. Une station expérimentale dédiée à l'énergie éolienne a été installée en Ecosse. Le producteur allemand d'énergie E.O.N vient de commencer des essais d'électrolyse à Falkenhagen dans le Brandbourg de façon à produire de l'hydrogène qui est envoyé dans le réseau de gaz naturel. Il est estimé qu'un mélange de gaz naturel avec 5% d'hydrogène peut être utilisé sans problème. Si dans l'avenir des véhicules fonctionnant à l'hydrogène devait dépasser le stade du prototype cela serait une avancée considérable. Pour l'instant cette technique, qui est un clin d'oeuil aux travaux pionniers de Poul Lacour est en cours d'évaluation. Une autre technique, en cours d'étude en Allemagne, consiste dans le stockage de gaz comprimés dans des réservoirs ou dans des cavités naturelles. C'est tout à fait réaliste dans la mesure ou l'on stocke déjà le gaz naturel dans ces conditions. On peut également citer le projet d'éolienne Off-shore de Siemens Gamesa muni d'un élctrolyseur pour produire de l'hydrogène

• Les solutions "Wind and Water". (STEP)

La technique des « stations de transfert d'énergie par pompage » (STEP) qui consiste à remonter l'eau par pompage d'un barrage inférieur dans un barrage supérieur est une solution bien connu des producteurs d'électricité hydraulique qui utilisent de nombreuses installation de ce type en pompant l'eau lorsque la demande est plus faible. Pour les surplus de sa production d'énergie nucléaire EDF fait appel à la retenue de Grand'Maison dans les Alpes. Certains producteurs suisses achètent à prix intéressant les surplus d'électricité nucléaires française et les stockent dans leurs barrages alpins afin de les revendre lorsque les besoins et donc les cours du kWh sont plus favorables... .
En ce qui concerne l'électricité d'origine éolienne des accords ont été passés entre les producteurs éoliens danois et les norvégiens qui possèdent de nombreux sites hydroélectriques vu la nature du pays. Un projet de cable sous-marin d'une capacité de 1400 MW du consortium helvético-norvégien NorGer prévoit de relier à la Norvège les côtes de Basse-Saxe en Allemagne, une des principales régions allemande productrice de courant éolien. En France des propositions dans ce sens ont été faites à la fin des années 90 par certains ingénieurs d'EDF responsables des études pour l'énergie éolienne, sans résultats concrets semble-t-il. Pourtant les montagnes françaises comme le Massif Central présentent de nombreuses opportunité comme c'est le cas du Barrage de Montpezat relié au lac D'Issarles sous réserve de construire une retenue inférieure.
Des pays biens pourvus en montagnes sont donc particulièrement adaptés à ce type de solutions. Il est facile d'imaginer qu'avec les changements de politiques énergétiques en Suisse, en Allemagne et en Italie , ces pays vont accroître leurs capacités éoliennes et utiliser à l'avenir les possibilités offertes par leurs reliefs alpins. Des accords peuvent en particulier être passés avec la Suisse pour le stockage, sous réserve des d'une amélioration des capacités d'interconnexion des réseaux. Pour sa part l'Allemagne possède actuellement 6400 Mw de ressources STEP et 2500 MW sont en construction. Pour répondre à ses besoins futurs nés de sa nouvelle politique énergétique, Elle devra avoir à sa disposition 25 000 MW réserve.
Les pays sans relief ne sont toutefois pas dépourvus de potentialité dans le domaine des solutions "Wind and Water". En effet de nombreux travaux sont menés qui conduisent à la création de retenues artificielles. François Lampérière , ancien élève de l'Ecole Polytechnique et de l'Ecole des Ponts et Chaussées, expert mondial en matière de retenues hydrauliques, propose la création d'atolls artificiels en mer (voir Techniques de l'Ingénieur)ou des retenues entre la mer et la côte. Des solutions du même type ont été proposées au Danemark, projet "Green Power Island" à Copenhague par l'architecte Gottlieb Paludan au Risoe Laboratory et aux Pays-Bas par KEMA producteur d'électricité . Ces solutions ont l'avantage d'être utilisables non seulement par les les parcs éoliens off-shore mais aussi par les futurs parcs d'hydroliennes ainsi que par toutes les sources renouvelables marines.

• Le stockage gravitique une solution originale

Une solution vraiment originale est proposée par la société suisse ENERGY VAULT Elle consiste à stocker des bocs de béton dans une tour à l'aide de grue puis à les descendre lorsque le besoin d'électricité se fait sentir. Cette technique semble être réservée aux parcs de capacité limitée mais son coût est manifestement faible. Une expérience va être tentée avec la société indienne TATA.

Manifestement la production d'électricité éolienne est encore loin d'avoir donné sa pleine mesure et contrairement à ce certains de ses détracteurs affirment, l'intermittence n'est pas un problème insurmontable car de nombreuses solutions sont possibles , en particulier la technique des STEP qui est d'ailleurs déjà bien utilisée et pas seulement par les producteurs d'énergie éolienne scandinaves.....

Dernière correction et modification : le 24/01/2021.

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